在可见光照射下为质子催化准备银-铂合金纳米粒子

该协议代表了负载在二氧化锆上的银钯合金纳米颗粒的合成。它有助于从可见光照射中收集能量，以加速和控制更多的浅色变换。该方法允许匹配单行颗粒的等离子体和催化特性，以便在不具有等离子体特性的催化金属中实现光三价转化。

该协议可以深入了解纳米催化、纳米颗粒合成和受托的催化剂合成。它可用于纳米颗粒组成中的有序分子转化。制造银钯二氧化锆纳米颗粒。

将 50 毫升硝酸银和 9.71 毫升四氯铂酸钾加入装有 1 克二氧化锆的 250 毫升烧杯中。在室温下以每分钟 500 转的速度在剧烈磁力搅拌下混合溶液 5 分钟，然后向烧杯中加入 10 毫升赖氨酸。20 分钟后，以每分钟 1 毫升的速率滴加 10 毫升新鲜制备的硼氢化钠溶液到混合物中。

在室温下继续搅拌混合物 30 分钟，然后让反应稳定过夜。第二天早上，将悬浮液分装到几个离心管中，并通过离心分离固体与混合物。小心去除上清液，向试管中加入 15 毫升去离子水。

剧烈摇晃，直到固体完全分散，将试管涡旋放置 1 分钟，以根据需要完全重悬材料。重复离心洗涤和重悬再悬浮两次，如所示，第二次洗涤使用 15 毫升去离子水，第三次使用乙醇。从最后一次洗涤中去除乙醇后，将固体在 60 摄氏度的烘箱中干燥 24 小时，然后通过标准显微镜、元素和光谱技术表征二氧化银制备物。

为了生产银二氧化锆纳米颗粒，在室温下剧烈磁力搅拌下，将 50 毫升硝酸银加入装有 1 克二氧化锆粉末的 250 毫升烧杯中，向烧杯中加入 10 毫升赖氨酸，并继续搅拌混合物 20 分钟。在孵育结束时，如所示，在室温下孵育 30 分钟，向溶液中加入 10 毫升新鲜制备的硼氢化钠。为了分离和纯化催化剂，将溶液分流到几个离心管中，并通过离心收集固体。

小心去除液相，向试管中加入 15 毫升去离子水，以使固体剧烈重悬。将所得溶液离心，再用蒸馏水和乙醇洗涤一次，如图所示。去除乙醇后，将固体在 60 摄氏度的烤箱中驱动 24 小时，然后通过各种标准显微镜、元素和光谱技术表征银、二氧化锆纳米颗粒。

为了研究等离子体催化剂在光照下的性能，将 30 毫克催化剂添加到带有磁力搅拌棒的 25 毫升圆底烧瓶中，并在异丙醇溶液中加入 5 毫升每升 0.03 摩尔的硝基苯。向烧瓶中加入 11.22 毫克氢氧化钾粉末，用氩流使悬浮液鼓泡 1 分钟，以吹扫反应器。吹扫后，立即将密封瓶以每分钟 500 转的速度放入温控磁力搅拌器上方的 70 摄氏度油浴中。

使用四个波长为 427 纳米、光强度为 0.5 瓦/平方厘米的 LED 灯，放置在距离烧瓶 7 厘米的地方，以照射溶液。并在剧烈磁力搅拌下在 70 摄氏度下反应 2.5 小时。孵育结束时，关灯并使用注射器和针头从敞开的反应器中收集 1 毫升样品。

然后通过 0.45 微米过滤器将样品过滤到玻璃色谱中，以去除催化剂颗粒。为了研究等离子体催化剂在没有较轻辐射下的性能，请按刚才所示进行分析，但使用铝箔包裹反应容器以保护其避光。对于气相色谱分析，制备 10 毫升异丙醇溶液，每升硝基苯含有约 30 毫摩尔，每升苯胺含有 30 毫摩尔，每升偶氮苯含有 30 毫摩尔，并根据标准方案对溶液进行气相色谱分析。

所选方法应能够在如图所示的最短保留时间内分离对应于异丙醇、硝基苯、苯胺和偶氮苯的峰。选择方法后，制备 50、25、10、5 和 2.5 毫摩尔硝基苯、苯胺或偶氮苯的异丙醇溶液。然后对每种制备的溶液进行气相色谱分析。

每张色谱图应显示两个峰，其中较高的峰对应于异丙醇，较低的峰对应于硝基苯、苯胺或偶氮苯（视情况而定）。对于每个色谱图，记下每个峰的保留时间和峰面积。然后绘制每个样品的浓度与峰面积的关系图，以追踪校准曲线以确定每种溶剂的浓度。

二氧化锆在可见范围内不显示禁令，因此不应有助于任何光催化活性。银二氧化锆纳米颗粒可以检测到以 428 纳米为中心的信号，而银钯二氧化锆纳米颗粒则显示出以 413 纳米为中心的峰。扫描电子显微镜很难识别银钯纳米颗粒，但平均粒径约为 10 纳米的纳米颗粒的形成可以通过透射电子显微镜可视化。

反应后，转化和选择性地生成偶氮苯和苯胺，可通过气相色谱法测量。在没有催化剂的情况下，在有或没有光照明的情况下都不会检测到硝基苯转化。对于银二氧化锆纳米颗粒，在黑暗中未检测到转化率，而在 LSPR 激发下观察到 36% 的转化率。

还检测到对偶氮苯的 56% 选择性，表明在 LSPR 激发下，单独的银可以催化该反应。对于生物金属银钯二氧化锆纳米颗粒，在黑暗条件下未检测到明显的转化。有趣的是，在 LSPR 激发下，转化率为 63%，对偶氮苯的选择性为 73%，这表明金属构型不仅可以提高 LSPR 激发下的转化率，还可以选择性地控制反应。

在可见光照射下，该反应由钯催化驱动，再加上银的白化增强。因此，控制纳米颗粒合成和选择用于催化的光波长很重要。催化活性金属钯和等离子体活性金属银可以用其他类型的可能组合代替，以靶向不同类型的有机反应。